Diseño de materiales para camuflaje acústico usando derivada topológica

JUAN MANUEL PODESTÁ; ALFREDO HUESPE; XAVIER OLIVER; CARLOS MÉNDEZ; PABLO SANCHEZ

Córdoba

Congreso; XXII Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones; 2016

AMCA

Inspirado por su contraparte electromagnética, el camuflaje acústico se ha convertido en un activo campo de investigación en los últimos años y la base teórica de lo que se denomina "transformación acústica" (TA) ya está bien establecida (A. N. Norris, Proc. R. Soc. A, 464:2411- 2434, 2008). El camuflaje ideal predicho por TA es válido para todas las frecuencias y todas las direcciones; sin embargo, la fabricación de estos dispositivos todavía se encuentra en una etapa de desarrollo debido a las inusuales propiedades elásticas que deben poseer los materiales del camuflaje. Utilizando optimización topológica (S. Amstutz et al., Int. J. Numer. Meth. Engng., 84:733-756, 2010), en este trabajo se muestra cómo estos materiales especiales (metamateriales) pueden ser diseñados. En particular, para la optimización se hace uso de la derivada topológica y como "elemento de volumen representativo" (RVE) se consideran rectángulos y hexágonos con distintas relaciones de aspecto. También se realiza la simulación de la propagación de la onda acústica a través de un obstáculo y se determina la eficiencia del camuflaje (con los materiales diseñados) mediante el cálculo de la sección eficaz de dispersión.